福建省福州市第十一中学2016_2017学年高一物理下学期期中试题（含解析）.doc

1、- 1 -2016-2017 学年福建省福州一中高一（下）期中物理试卷一、单项选择题1.物体作匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ）A. 它是加速度不变的曲线运动 B. 线速度、角速度都保持不变C. 一个周期内平均速度等于线速度 D. 运动路程与时间成正比【答案】D【解析】【分析】匀速圆周运动的线速度的大小不变，方向时刻改变加速度大小不变，方向时刻改变，平均速度等于位移与时间的比值.【详解】匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变，故 A 错误；匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，故 B 错误；一个周期内，物体的位移为零，平均速度为零，故 C 错误；匀速圆周运动的速率不变

2、，速率等于运动路程与时间的比值，则s=vt，所以运动路程与时间成正比，故 D 正确。所以 D 正确，ABC 错误。【点睛】本题考查了匀速圆周运动的特点，知道匀速圆周运动的线速度的大小不变，方向时刻改变。2. 一快艇从离岸边 100m 远的河中向岸边行驶已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则（ ）A. 快艇的运动轨迹一定为直线B. 快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线C. 快艇最快到达岸边所用的时间为 20sD. 快艇最快到达岸边经过的位移为 100m【答案】C【解析】快艇沿水流方向做匀速直线运动，船在静水中做匀加速运动，所以快艇做匀变速曲线运动，- 2 -AB 错

3、当静水速垂直于河岸时，时间最短根据分运动和合运动具有等时性，有 d= ，t=C 对沿河岸方向上的位移 x=v2t=320m=60m所以合位移 s=，所以 D 错误故正确答案为 C3.如图所示，在水平放置的半径为 的圆柱体轴线的正上方的 点，将一个小球以水平速度垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的 点沿切线飞过，测得 、连线与竖直方向的夹角为 ，那么小球完成这段飞行的时间是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：小球以水平速度 v0垂直圆柱体的轴线抛出后做平抛运动，将其沿水平和竖直方向分解，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。设小球到达 Q

4、 点时的速度 ，竖直速度为 ，则由题设及几何知识得，小球从 P 到 Q 在水平方向上发生的位移为- 3 -，速度 的方向与水平方向的夹角为 ，于是 ，根据运动规律得： ，联立以上各式解得： ，或 ，故选 BC。考点：本题考查平抛运动和运动的分解知识，意在考查考生对平抛运动规律的掌握情况和综合解决问题的能力。4.一个 25kg 的小孩从高度为 3.0m 的倾斜滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度大小为 2.0m/s取 g=10m/s2，以下关于各力做功和能量转化的说法，正确的是（ ）A. 小孩在下滑过程中机械能守恒 B. 合外力对小孩做功 50JC. 小孩克服摩擦力做功 750J D. 滑到

5、底端时重力的瞬时功率为 50W【答案】B【解析】【分析】根据下降的高度求出重力做功的大小，根据动能定理求出求出阻力做功的大小，再根据功率的公式分析重力做功的功率大小。【详解】由于滑梯上的摩擦阻力不能忽略，所以下滑过程机械能不守恒，故 A 错误；根据动能定理：合外力做功 ，故 B 正确；支持力与瞬时速度的方向总是垂直，故支持力不做功，做功为 0，小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功WG=mgh=25103J=750J。根据动能定理得： ，解得： Wf=700J，故 C 错误；重力的功率等于重力与重力方向上的速度分量的乘积，因滑梯与地面的夹角未知，故无法求出重力的功率，故 D 错误。所以 B 正确

6、，ACD 错误。【点睛】本题考查了功率的公式和动能定理的基本运用，要注意明确小孩的受力情况，知道由于阻力存在，机械能不守恒，应正确利用动能定理分析求解问题。5.小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )A. P 球的速度一定大于 Q 球的速度B. P 球的动能一定小于 Q 球的动能- 4 -C. P 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力D. P 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度【答案】C【解析】从静止释放至最低点，由机械

7、能守恒得：mgR= mv2，解得： ，在最低点的速度只与半径有关，可知 vPv Q；动能与质量和半径有关，由于 P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短，所以不能比较动能的大小故 AB 错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m ，解得，F=mg+m =3mg， ，所以 P 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力，向心加速度两者相等故 C 正确，D 错误故选 C点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题【此处有视频，请去附件查看】6.取水平地面为重力势

8、能零点一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：设抛出时物体的初速度为 ，高度为 ，物块落地时的速度大小为 ，方向与水平方向的夹角为 ，根据机械能守恒定律得： ，据题有： ，联立解得： ，则 ，得： ，故选项 B 正确。考点：平抛运动【名师点睛】根据机械能守恒定律，以及已知条件：抛出时动能与重力势能恰好相等，分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系，从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角。- 5 -【此处有视频，请去附件查看】7.如图所示，长为 L 的轻绳一端

9、固定于 O 点，另一端系一个小球（可视为质点） 小球在竖直平面内做逆时针圆周运动，已知小球在最低点时轻绳拉力为 T1，在最高点时轻绳拉力为T2，当地重力加速度为 g则小球的质量为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】由机械能守恒得到在最低点和最高点的速度关系，然后再应用牛顿第二定律，将最低点和最高点的速度表示出来；最后将速度化简掉即可得到质量的表达式。【详解】设小球在最低点速度为 v1，在最高点速度为 v2，则由机械能守恒可得：，再根据牛顿第二定律可得：在最低点 ，在最高点：，联立解得： ，故 A 正确，BCD 错误。【点睛】圆周运动中，首先要分析会做功的力，然后应用动能定理

10、，即可求得速度关系；再应用牛顿第二定律求得向心力，即可联立求解圆周运动中关于作用力的问题。8. 如图所示，质量为 M、倾角为 的斜面体 A 放于水平地面上，把质量为 m 的小滑块 B 放在斜面体 A 的顶端，顶端的高度为 h开始时两者保持相对静止，然后 B 由 A 的顶端沿着斜面滑至地面若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对 B 所做的功为 W下面给出的 W 的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以 通过分析，对下列表达式做出合理的判断根据你的判断，W 的合理表达式应为 ( )- 6 -A. W=OB. C. D. 【答案】B【解析】因为忽略一切摩擦

11、，所以 B 下滑时会随 A 向左运动，即支持力跟位移夹角为钝角（做负功）可判断 AC 错，然后根据单位确定 B 选项 ,D 选项 跟功的单位不相匹配，B 对，D 错9.将三个木板 1、2、3 固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中 1 与 2 底边相同，2 和 3 高度相同现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数 均相同在这三个过程中，下列说法正确的是（ ） 沿着 1 和 2 下滑到底端时，物块的速度不同；沿着 2 和 3 下滑到底端时，物块的速度相同沿着 1 下滑到底端时，物块的速度最大物块沿着 2

12、下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的物块沿着 1 和 2 下滑到底端的过程，产生的热量是一样多的A. B. C. D. - 7 -【答案】B【解析】【分析】本题应根据动能定理求解，只要正确对物体受力分析，分别求出各力做功的代数和，即可比较速度的大小。【详解】对物块从高为 h 的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有： ，其中 Wf为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力为： f=N =mgcos ，所以物块克服摩擦力做的功为： Wf=fL=mgcos L=mgLcos =mgL 底 ，由图可知， Lcos 为斜面底边长，可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度 L 底成正比

13、。因沿着1 和 2 下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着 1 重力做功大于沿 2 重力做功，根据可知，沿着 1 下滑到底端时物块的速度大于沿 2 下滑到底端时速度；沿着 2和 3 下滑到底端时，重力做功相同，而沿 2 物体克服摩擦力做功小于沿 3 克服摩擦力做功，则由 知，沿着 2 下滑到底端时物块的速度大于沿 3 下滑到底端时速度；所以沿着 1 下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着 3 下滑到底端时，物块的速率最小。故错误，正确；沿 3 时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故错误；同理，根据以上分析知，物块沿 1 和 2 下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，

14、故正确。所以 B 正确，ACD 错误。【点睛】通过本题求克服摩擦力做功可推得一个重要的结论：物体从斜面下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功与沿水平面滑动与斜面底端相同距离时克服摩擦力做的功相同。10.如图所示，质量分别为 mA和 mB的 A、B 两小球，分别用细线悬挂在天花板上，小球之间用轻绳相连平衡时，两小球恰好处于同一高度，细线与竖直方向间夹角分另为 1与 2（ 1 2） ，此时细线的拉力分别为 FA和 FB，以天花板所在水平面为零势能面，两球的重力势能分别为 EpA和 EpB突然剪断 A、B 间的轻绳，两球摆动的最大速度分别 vA和 vB则（ ）A. FAF B B. mAm B C.

15、vAv B D. EpA=EpB- 8 -【答案】C【解析】【分析】未剪断细绳时两球都处于平衡状态，由平衡条件列式比较拉力与质量的大小，重力势能的表达式 EP=mgh， h 是相对于参考平面的高度两小球摆动过程中，机械能守恒，到达最低点时的速度，根据机械能守恒定律列式，分析最大速度的大小。【详解】未剪断细绳时两球都处于平衡状态，设两球间的细绳的拉力大小为 T。对 A 球分析受力如图所示：由平衡条件得： T=mAgtan 1， ，同理，对 B 球有： T=mBgtan 2， 则得mAgtan 1=mBgtan 2，因 1 2，则得： FA FB， mA mB，故 AB 错误；两球摆到最低点时速度

16、最大。根据机械能守恒，对 A 球有： ，解得：，对 B 球有： ，解得： ，由图知： LA LB， 1 2，则得： vA vB，故 C 正确；以天花板所在水平面为零势能面，两球的重力势能均为负值，根据 Ep=-mgh 知， h 相等， mA mB，则有 EpA EpB，故 D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。【点睛】本题是多个物体平衡，首先要选择研究对象，分析受力情况，抓住两球间细绳的拉力这个桥梁，建立它们之间的联系，由平衡条件得到质量关系和拉力关系。二、多项选择题11.如图，一质点以一定的速度通过 P 点时,开始受到一个恒力 F 的作用,则此后该质点的运动轨迹不可能是图中的( )- 9

17、-A. a B. b C. c D. d【答案】A【解析】A、轨迹 a 表面物体做圆周运动，圆周运动需要向心力，而向心力总是指向圆心，方向不断改变，而题目中的力是恒力，故 A 错误；B、质点受到一个与速度方向垂直的恒力 F 的作用，一定做类似平抛运动的轨迹，故 B 正确；C、受到一个与速度方向垂直的恒力 F 的作用，质点不可能做直线运动，故 C 错误；D、该轨迹类似斜上抛运动的轨迹，质点受到一个与速度方向不垂直的恒力 F 的作用，故 D 错误故选 B.【点睛】曲线运动的速度方向是切线方向，曲线运动的条件是合力与速度不共线12.如图所示，水平转盘上的 A、B、C 三处有三块可视为质点的由同一种材

18、料做成的正立方体物块；B、C 处物块的质量相等，为 m，A 处物块的质量为 2m；A、B 与轴 O 的距离相等，为r，C 到轴 O 的距离为 2r，转盘以某一角速度匀速转动时，A、B、C 处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是（ ）A. C 处物块的向心加速度最大B. B 处物块受到的静摩擦力最小C. 当转速增大时，最先滑动起来的是 C 处的物块D. 当转速继续增大时，A 物块比 B 物块先滑动起来【答案】ABC【解析】【分析】三个滑块都随转盘转动而做匀速圆周运动，角速度 相同，根据向心加速度公式 a= 2r，分别求出三个滑块的向心加速芳，再比较大小三个滑块均由静摩擦力提供向心力，由牛

19、顿第二定律研究静摩擦力的大小转速增大时，当滑块受到的静摩擦力达到最大时，滑块将开- 10 -始滑动，根据最大静摩擦力与实际受到的摩擦力的关系，分析哪个滑块的摩擦力先达到最大，确定哪个滑块最先滑动。【详解】三个滑块的向心加速度分别为： aA= 2r， aB= 2r， aC= 22r，则知 C 处物块的向心加速度最大，故 A 正确；三个滑块所受的摩擦力分别为：fA=2m 2r， fB=m 2r， fC=2m 2r，则 B 处物块受到的静摩擦力最小，故 B 正确；三个滑块的最大静摩擦力 fmA= 2mg， fmB=mg ， fmC=mg ，而滑块所受的摩擦力分别为：fA=2m 2r， fB=m 2r

20、， fC=2m 2r，对比分析得到，当转速增大时， C 处的物块静摩擦力最先达到最大值，最先滑动，当转速继续增大时， A 物块与 B 物块同时开始滑动，故 C 正确，D错误。所以 ABC 正确，D 错误。【点睛】本题首先抓住三个滑块相同的量：角速度，其次，根据产生离心运动的条件进行选择。13.将一个小球以速度 v 水平抛出，要使小球能够垂直打到一个斜面上，斜面与水平方向的夹角为 那么下列说法正确的是（ ）A. 若保持水平速度 v 不变，斜面与水平方向的夹角 越大，小球的飞行时间越短B. 若保持水平速度 v 不变，斜面与水平方向的夹角 越大，小球的飞行时间越长C. 若保持斜面倾角 不变，水平速度

21、 v 越大，小球的飞行时间越长D. 若保持斜面倾角 不变，水平速度 v 越大，小球的飞行时间越短【答案】AC【解析】【分析】小球水平抛出后在只有重力作用下做平抛运动，则可将平抛运动分解成水平方向匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。【详解】若保持水平速度 不变，斜面与水平方向的夹角 越大，小球的竖直飞行的速度变小，所以飞行时间越短，故 A 正确；若保持水平速度 v 不变，斜面与水平方向的夹角 越大，小球的竖直飞行的速度变小，所以飞行时间越短，故 B 错误；若保持斜面倾角 不变，水平速度 v 越大，小球的竖直飞行的速度也越大，则飞行时间越长，故 C 正确；若保持斜面倾角 不变，水平速度 v 越大

22、，小球的竖直飞行的速度也越大，则飞行时间越长，故D 错误。所以 AC 正确，BD 错误。【点睛】运用垂直打在斜面上，使得水平速度与竖直速度及夹角的三者关系确定，并利用控制变量法来寻找其它两个量的关系。- 11 -14.如图所示，圆心在 O 点、半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 竖直固定在水平桌面上，OC 与 OA的夹角为 60，轨道最低点 A 与桌面相切. 一足够长的轻绳两端分别系着质量为 m1和 m2的两小球（均可视为质点） ，挂在圆弧轨道光滑边缘 C 的两边，开始时 m1位于 C 点，然后从静止释放。则（ ）A. 在 m1由 C 点下滑到 A 点的过程中两球速度大小始终相等B. 在 m1

23、由 C 点下滑到 A 点的过程中重力对 m1做功的功率先增大后减少C. 若 m1恰好能沿圆弧下滑到 A 点，则 m12m 2D. 若 m1恰好能沿圆弧下滑到 A 点，则 m13m 2【答案】BC【解析】试题分析：首先这个运动过程相当于是 在往下滑， 在被拉上去的一个过程；在这个过程中始终满足：沿绳子方向的速度是一样的；但是要注意，在 滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合的，而是类似于圆的一根弦线而存在的，所以此时两个物体的速度必然不相同的，A 错误，重力的功率就是 ， v 是指竖直的分速度； 是由静止释放的，所以 一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到 A 点的时候，由于此时的切线

24、是水平的所以此时的竖直速度也是零，在这个 C 到 A 的过程当中，竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率 mgv 也是先增大后减小的过程，B 正确，若小球恰好下滑到 A 点，根据机械能守恒可得 ,解得，C 正确，D 错误，考点：考查了曲线运动的综合规律点评：本题的综合性强，有点难度，关键是理解两球的运动性质，以及利用机械能守恒条件分析解题三、填空与实验题- 12 -15.如图所示，是一平抛运动小球的运动轨迹，Ox 为水平方向已知小球运动到 A、B 两点时的速度与水平方向的夹角分别为 30o和 60o且测得 A、B 两点水平方向上的距离为 15 cm，

25、由此可得小球做平抛运动的初速度 v0=_m/s，小球运动到 B 点时，其速度大小为vB=_m/s （取 g=10m/s2）【答案】 (1). 0.15 (2). 0.30【解析】【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行四边形定则得出 A、 B 的竖直分速度，结合 A、 B 的水平位移求出初速度的大小，再根据平行四边形定则求出 B 点的速度大小。【详解】设初速度为 v0，根据平行四边形定则知： ，解得： ；，解得： ，则 A 到 B 的时间为： ，根据 ，联立并代入数据解得： v0=15cm/s=0.15m/s，根据平行四边形定则知： ，解得：vB=2v0

26、=0.30m/s。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和平行四边形定则综合求解。16.如图所示，汽车质量为 2000kg，凸形桥（甲）和凹形桥（乙）皆是半径为 100m 的一段圆弧，若汽车以 20m/s 的速率驶过凸形桥，则此时汽车对桥顶的压力为_N；若汽车通过凹形桥桥底时对桥底的压力为车重的 1.4 倍，则汽车过桥底时的速度应为_m/s （g 取10m/s2）- 13 -【答案】 (1). 12000 (2). 20【解析】【分析】在凸形桥的桥顶，汽车靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出汽车对桥顶的压力在凹形

27、桥的最低点，结合支持力和重力的关系，运用牛顿第二定律求出汽车在最低点的速度【详解】在凸形桥的顶点，根据牛顿第二定律得 ，代入数据解得：，根据牛顿第三定律知，汽车对桥顶的压力为 12000N。在凹形桥的最低点，根据牛顿第二定律得： ， N2=1.4mg，代入数据解得 v2=20m/s。【点睛】解决本题的关键知道汽车做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，运用牛顿第二定律列式求解时，注意合力的方向与向心力方向相同。17.如图所示，在光滑水平面内，两个质量分别为 m1、m 2的小球 A、B 用一根长为 L 的细线相连，一起绕线上的 O 点做圆周运动则圆心 O 到小球 A 球的距离为_【答案

28、】【解析】【分析】两个小球做圆周运动，靠拉力提供向心力，抓住角速度和向心力相等求出半径之比，从而得出圆心 O 到小球 A 的距离。【详解】两个小球做圆周运动，靠绳子的拉力提供向心力，可知两球的向心力大小相等，角速度相等，- 14 -则有： ，解得： ，因为 r1+r2=L，联立解得： 。【点睛】解决本题的关键知道两球的向心力相等，角速度，得出半径之比。18.如图 1 为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置，在这一实验中：（1）接通电源和释放纸带的先后顺序应是先_，后_；（2）已知打点计时器所用电源频率为 50Hz，当地重力加速度为 9.8m/s2，测得所用重物的质量为 1.00kg，实验中

29、得到一条点迹清晰的纸带如图 2，选连续的 7 个点A、B、C、D、E、F、G 作为测量的点，测得 B、C、D、E、F、G 各点到 O 点距离分别为2.79cm、6.19cm、9.90cm、14.00cm、18.45cm、23.40cm，经测量并计算可知从 O 点到打下F 点的过程中，重物重力势能的减少量等于_J，动能的增加量等于_J（两空皆保留三位有效数字）【答案】 (1). 接通电源 (2). 释放纸带 (3). 1.80 (4). 2.76【解析】【分析】实验时应先接通电源，再释放纸带根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 F 点的速度，从而

30、得出动能的增加量。【详解】 （1）接通电源和释放纸带的先后顺序应是先接通电源，后释放纸带（2）打下 F 点的过程中，重物重力势能的减少量 Ep=mgh=19.80.1845J1.80J， F 点的瞬时速度： ，则动能的增加量。【点睛】解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量。- 15 -四、计算题19.如图所示，一质量为 的小汽车从倾斜路面上以 的速度经 A 点驶入泥泞的水平路面，行驶 200m 路程后到达 B 点，速度降为 ，此后速度保持恒定，已知整个过程中汽车发动机的输出功率恒为 求：泥泞

31、路面上行驶时，汽车受到的阻力；速度为 时，汽车的加速度；汽车在 AB 段上的运动时间【答案】(1)f=8000N (2) a=-2m/s2 (3)t= 30.625s【解析】试题分析：（1）到达 B 点时，汽车匀速运动，故牵引力等于阻力，由 P=Fv 即可求得；（2）当速度等于 10m/s 时，由 P=Fv 求出此时的牵引力，由牛顿第二定律即可求得加速度；（3）在 AB 段机车以恒定功率运动，利用动能定理求出时间解：（1）到达 B 点后，速度恒定不变，处于平衡状态牵引力等于阻力Ff=F 牵 2=（2）当汽车速度为 10m/s 时，汽车的牵引力F 牵 3=根据牛顿第二定律得：F 牵 3F f=ma所以，a=（3）汽车在 AB 段上做减速直线运动，根据动能定理得：代入数据解得t=30.625s答：（1）泥泞路面上行驶时，汽车受到的阻力为 8000N；（2）速度为 10m/s 时，汽车的加速度2m/s 2；- 16 -（3）汽车在 AB 段上的运动时间为 30.625s【点评】本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉